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準(zhǔn)一維納米發(fā)射材料的研制
一、系統(tǒng)深入研究了作為納米場發(fā)射冷陰極的發(fā)射材料——納米氧化鋅陣列和碳納米管的制備工藝。通過工藝優(yōu)化，采用水熱合成法和化學(xué)氣相沉積法分別制備出形態(tài)可控、尺寸滿足合同要求且適合作為場發(fā)射冷陰極的納米氧化鋅陣列和碳納米管。 二、在場發(fā)射冷陰極材料可控制備條件下，采用水熱合成法制備出直徑為50mm的氧化鋅納米場發(fā)射冷陰極，采用化學(xué)氣相沉積法和絲網(wǎng)印刷/涂敷法分別制備出直徑為50mm的碳納米管場發(fā)射冷陰極。各類納米場發(fā)射冷陰極的形態(tài)指標(biāo)均滿足合同要求。 三、在線性感應(yīng)加速器的脈沖電場條件下，現(xiàn)場測試了納米氧化鋅陣列和碳納米管場發(fā)射冷陰極的發(fā)射性能，其中氧化鋅納米棒陣列陰極、碳納米管陣列陰極、涂覆法制備的碳納米管陰極的最高發(fā)射電流密度分別達(dá)到132.42A/cm2、176.73A/cm2、343.77A/cm2。各類納米場發(fā)射冷陰極的發(fā)射性能均優(yōu)于合同指標(biāo)。根據(jù)用戶報告，納米場發(fā)射冷陰極的壽命達(dá)到合同要求。 四、發(fā)現(xiàn)了氧化鋅和碳納米管場發(fā)射冷陰極的不同強流發(fā)射特性，建立了納米場發(fā)射冷陰極的高壓脈沖發(fā)射模型，提出了納米場致發(fā)射冷陰極在高壓脈沖電場條件下存在場致發(fā)射和場致等離子體發(fā)射兩種電子發(fā)射的強流發(fā)射機理。該理論模型和發(fā)射機理具有創(chuàng)新性。綜上所述，本項目全面完成了合同中研究工作的內(nèi)容，各項性能指標(biāo)達(dá)到了項目合同要求，滿足了線性感應(yīng)加速器的使用。經(jīng)查新檢索及該研究中基礎(chǔ)理論部分發(fā)表的論文表明，本項目首次將氧化鋅陰極作為強流電子束源使用在線性感應(yīng)加速器上，且使碳納米管陰極應(yīng)用在加速器上得到的發(fā)射電流密度超過目前國內(nèi)外報道的最高值。專家組一致認(rèn)為，研究水平達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
北京科技大學(xué)
2021-04-11
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一種新型竹塑復(fù)合材料
竹塑復(fù)合材料 (BPC) 是一種以竹纖維為填充材料作為增強相，以熱塑性樹脂為基體，選擇 不同的助劑對復(fù)合材料的界面進(jìn)行改性處理，通過擠出、注塑、模壓等不同加工方法制備而 成的新型復(fù)合材料。竹塑復(fù)合材料既有纖維的高彈性和高強度，又具有樹脂的高韌性和耐疲勞 性，比單純的樹脂或者纖維具有更好地使用價值。BPC具有優(yōu)良的透氣性、防腐性、防蟲蛀等 特點，容易釘鋸、便于二次加工，且竹子生長周期短、原料供應(yīng)充足，故而價格低廉。目前， 竹塑產(chǎn)品在一定程度上可以取代傳統(tǒng)的木制產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于園林建設(shè)、汽車行業(yè)、建筑裝飾 行業(yè)、包裝材料和日常生活用品等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。竹纖維或廢舊纖維的回收利用對于保 護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源和降低生產(chǎn)等方面有著重要的意義。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
一種改性的ABS抗靜電材料
高分子材料及其制品在動態(tài)應(yīng)力和摩擦力的作用下常產(chǎn)生表面電荷積累，使得作用的雙 方帶上了異種電荷，這樣就使材料表面帶上了靜電。由于不能將產(chǎn)生的電荷傳遞出去，從而使 表面累計了靜電荷，靜電的存在會使材料容易吸附塵埃，不僅影響美觀、光澤和性能，靜電的 集聚還會產(chǎn)生靜電火花，造成造成人身損害和財產(chǎn)損失。親水性高分子聚合物作為抗靜電劑使 用是抗靜電劑領(lǐng)域開發(fā)研究的重大進(jìn)展。所謂親水性高分子聚合物是指分子內(nèi)含有聚環(huán)氧乙烷 （PEO）、聚季銨鹽結(jié)構(gòu)等導(dǎo)電性單元的高分子聚合物。不同于傳統(tǒng)的表面活性劑抗靜電劑， 親水性高分子聚合物與基礎(chǔ)樹脂是不相容的，普通共混方法不可能得到滿意的結(jié)果。因此，利 用聚合物合金化技術(shù)是保證改性制品具有優(yōu)異抗靜電性、耐熱性、抗沖擊性的技術(shù)關(guān)鍵。本項 目通過采用高分子型抗靜電劑聚醚酯酰胺制備了永久抗靜電抗靜電ABS材料。將不同比例的抗 靜電劑聚醚酯酰胺、相容劑、ABS樹脂及其它助劑進(jìn)行共混制備ABS抗靜電共混材料，效果良 好。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
高溫過濾用多孔材料及制備技術(shù)果
高溫 TiAl 金屬間化合物多孔材料，解決了普通金屬多孔材料高溫抗氧化、抗酸堿腐蝕性能差，陶瓷多孔材料難以焊接組件化和強度較差等難點，提高了多孔材料的使用性能、擴展了服役環(huán)境。本成果涉及反應(yīng)燒結(jié)法制備高性能高溫TiAl 合金多孔材料的新技術(shù)和多孔材料孔隙形成機理。制備的 TiAl 多孔材料可應(yīng)用于環(huán)保、化工、石油、冶金、礦山、食品、醫(yī)藥及生物等領(lǐng)域作為過濾、分離、隔熱、生物骨架及催化劑載體等，對于廢氣廢液凈化回收、節(jié)能環(huán)保等具有重大意義。
北京科技大學(xué)
2021-02-01
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顆粒材料理論的工程化運用
顆粒材料廣泛存在于自然界和人類生活和生產(chǎn)活動中。對其力學(xué)性質(zhì)的研究不僅是當(dāng)前力學(xué)學(xué)科的重要基礎(chǔ)科學(xué)問題之一，也與諸多工程科學(xué)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，包括沙漠環(huán)境下的仿生機器人技術(shù)，沖擊防護(hù)工程，地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)等。圍繞我國探月工程重大項目需求，研究課題組近年來系統(tǒng)開展了與月壤采樣密切相關(guān)的顆粒物質(zhì)動態(tài)力學(xué)性質(zhì)及其螺旋輸動力學(xué)行為等方面的研究。研究成果不僅為我國航天工程實現(xiàn)提供了可靠的技術(shù)保障，而且在顆粒材料力學(xué)理論研究方面取得了一些重要基礎(chǔ)性成果。
北京大學(xué)
2021-02-01
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3D打印陶瓷基復(fù)合材料
陶瓷擁有很多有用特性，如高強度、高硬度以及耐腐蝕、耐磨損等優(yōu)點，缺點是無法輕易制成復(fù)雜形狀。
3D打印技術(shù)能使陶瓷擁有復(fù)雜的形狀，但陶瓷極高的熔點又限制了這一方法的使用。
目前幾項陶瓷的3D打印技術(shù)不僅效率低下，且打印出來的產(chǎn)品往往內(nèi)部缺陷大，無法保證性能，本項目采用選擇性激光熔融技術(shù)和后續(xù)處理工藝可以大幅度提高打印材料的致密性，既能實現(xiàn)材料的復(fù)雜結(jié)構(gòu)也保障了材料的各方面的性能。
哈爾濱理工大學(xué)
2021-05-04
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低成本耐高溫納米隔熱保溫材料
該項目是基于固廢為原料的高性能隔熱保溫材料，包括稻殼硅，赤泥，石膏等。以及污水處理回收后的COD有機物，花生殼等農(nóng)業(yè)固廢基于特色低溫?zé)Y(jié)技術(shù)制備的高性能隔熱保溫材料。
優(yōu)勢是成本低，制造工藝簡單，可做成板材，涂料及異性件等。解決固廢的高附加值利用問題，具有很好的社會經(jīng)濟效益。
產(chǎn)品優(yōu)勢：
1） 成本低
采用特殊燒結(jié)技術(shù)，燒結(jié)溫度低于1000度，比普通的隔熱材料燒結(jié)溫度低400度以上，并采用廉價的造孔劑如COD污水回收有機物等作為造孔劑，制造過程簡單。
2）使用溫度范圍寬
使用溫度超過1300度，主要成分氧化硅，氧化鋁，氧化鋯，等高溫耐熱材料，也可石膏，赤泥，稻殼或復(fù)合成分，耐熱度高。
3）強度高，機械力學(xué)性能好，制造工藝簡單
可以作為氈，板，或各類異性件，成型工藝簡單，不需壓力成型燒結(jié)，材料的燒結(jié)強度高，不易破碎。可以作為建筑外墻隔熱，窯爐隔熱，鋼鐵冶煉，農(nóng)業(yè)等。
圖1 低溫?zé)Y(jié)的硅基致密陶瓷
4）隔熱性能好
以回收污水有機物作為造孔劑，原位礦化原理合成納米材料，閉孔氣孔率高，隔熱性能好。也可直接利用稻殼中的有機固廢成分造孔。
圖2 稻殼硅基隔熱保溫材料顯微結(jié)構(gòu)
天津大學(xué)
2021-05-12
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膠原纖維固載金屬離子吸附材料
成果描述：電子、汽車、化工、冶金等工業(yè)企業(yè)每年要排放大量的氟磷砷廢水。眾所周知，過量的氟將引起“氟骨癥”；磷是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主要原因之一；而砷是強致癌物質(zhì)，被列為第一類重點監(jiān)測的環(huán)境污染物。此外，我國許多地區(qū)作為飲用水的地下水中其氟磷砷也嚴(yán)重超標(biāo)，如果直接飲用將嚴(yán)重危害人們的身體健康。 本技術(shù)以制革廠的邊角料制取膠原纖維，將具有強配位結(jié)合能力的無毒金屬離子固載在膠原纖維上制備新型吸附材料，該吸附材料將對氟磷砷等無機陰離子等具有較強的吸附能力(見下表)。該吸附材料不僅可用于氟磷砷等無機陰離子的吸附，而且可用于水體中染料、有機物及微生物的吸附。此外，由于該吸附材料為纖維狀，吸附是在材料的表面進(jìn)行，因此該類吸附材料的吸附和解吸速度快。該吸附材料可生物降解，對環(huán)境無污染。 該技術(shù)已獲得兩項國家發(fā)明專利(A、膠原纖維固載金屬離子吸附材料及其制備方法和用途，專利號：ZL2004100401450；B、膠原纖維固載金屬離子吸附材料對蛋白質(zhì)的吸附分離，專利號：ZL200610021271.0)。市場前景分析：主要用于廢水中氟磷砷等無機陰離子、染料、表面活性劑等的吸附去除。該類廢水約占整個廢水量的15-20%，市場需求很大。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：與傳統(tǒng)吸附劑相比，具有吸附容量大、吸附速度快的優(yōu)點。噸水處理成本降低50%左右。國際先進(jìn)。
四川大學(xué)
2021-04-10
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大尺寸多頻段應(yīng)用BiLuIG單晶薄膜材料
本項目提出了在釓鎵石榴石（GGG）襯底上直接外延大口徑磁光BiLuIG單晶體的思路，解決我國無大晶格常數(shù)摻雜釓鎵石榴石（SGGG）晶圓片技術(shù)、無鉛液相外延大尺寸BiLuIG晶體圓片的不足，突破純GGG基片上外延超厚（1-20μm）磁光晶體這一難點科學(xué)問題。
電子科技大學(xué)
2021-04-10
泡沫/蜂窩系列寬帶輕質(zhì)高效吸波材料
隨著電子設(shè)備的日趨微型化、高頻化及高密度集成化，設(shè)備內(nèi)部的傳導(dǎo)干擾和電磁輻射干擾等問題尤為突出，引發(fā)出的一系列電磁兼容和設(shè)備可靠性問題亟待解決。采用寬帶輕質(zhì)高效吸波材料是解決電磁兼容的必由之路。
電子科技大學(xué)
2021-04-10